Моделирование аварийной посадке самолета без выпущенных шасси
ЗАО «Гражданские Самолеты Сухого» (Москва) является создателем нового Российского пассажирского самолета Superjet-100, который должен удовлетворять всем международным нормам, включающим жесткие требования по безопасности в аварийных ситуациях. Одной из возможных тяжелых аварий является посадка самолета с невыпущенными шасси. Разработчик авиационной техники должен доказать сертифицирующим органам, что в заданных условиях аварийной посадки деформации и возможные частичные разрушения отдельных элементов самолета не приведут к катастрофическим последствиям. Проверка надежности самолета путем динамических испытаний влечет значительные финансовые затраты. Поэтому весьма эффективным способом решения этой проблемы является компьютерное моделирование.
Заказчик предоставил всю требуемую информацию: «статическую» конечно-элементную модель самолета, подробные твердотельные модели узлов и агрегатов, свойства материалов условия нагружения. На основе этих данных специалистами «Саровского Инженерного Центра» разработана детальная «динамическая» компьютерная модель самолета. Модель включает основные конструктивно-силовые и крепежные элементы, узлы и агрегаты конструкции, учитывает контактные кинематические связи и упругопластический характер деформирования материалов, что необходимо для высокоточного расчетного анализа и прогноза последствий динамического деформирования в условиях аварийной посадки. Для расчетов использовались лицензионные программные средства LS-DYNA. Созданная модель позволила провести моделирование.
Для решения задачи использовались кластерные вычислительные ресурсы «Саровского Инженерного Центра». В результате численного моделирования Заказчик получил большой объем информации по кинематическим параметрам (смещениям, скоростям, ускорениям) как отдельных элементов, так и всей конструкции. Поля распределения деформаций и напряжений во времени в силовых элементах самолета для заданных режимов аварийного приземления. По результатам расчетов подготовлен и передан Заказчику отчет с подробным анализом нестационарного упругопластического деформирования всех основных конструктивно-силовых элементов самолета и возможного разрушения заложенных в конструкцию шасси «слабых» звеньев. Представленные результаты расчетов и их анализ позволили специалистам ЗАО «ГСС» подтвердить высокую надежность самолета Superjet-100 и его соответствие международным требованиям безопасности в заданной особой ситуации.